પાણીમાં દ્રાવ્ય ખાતર ઉત્પાદન લાઇન

આથો પ્રક્રિયાનો પરિચય:
બાયોગેસ આથો, જેને એનારોબિક પાચન અને એનારોબિક આથો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે વિવિધ સુક્ષ્મસજીવોના અપચય દ્વારા ચોક્કસ ભેજ, તાપમાન અને એનારોબિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ જૈવિક પદાર્થો (જેમ કે માનવ, પશુધન અને મરઘાં ખાતર, સ્ટ્રો, નીંદણ વગેરે) નો સંદર્ભ આપે છે. છેલ્લે મિથેન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા વાયુઓના જ્વલનશીલ મિશ્રણની રચનાની પ્રક્રિયા.બાયોગેસ ફર્મેન્ટેશન સિસ્ટમ ઉર્જા ઉત્પાદનના ધ્યેય સાથે બાયોગેસ આથોના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે અને અંતે બાયોગેસ, બાયોગેસ સ્લરી અને બાયોગેસ અવશેષોના વ્યાપક ઉપયોગને સાકાર કરે છે.

બાયોગેસ આથો એ નીચેની લાક્ષણિકતાઓ સાથેની એક જટિલ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયા છે:
(1) આથોની પ્રતિક્રિયામાં ઘણા પ્રકારના સુક્ષ્મસજીવો સામેલ છે, અને બાયોગેસ ઉત્પન્ન કરવા માટે એક જ તાણનો ઉપયોગ કરવાનો કોઈ દાખલો નથી, અને ઉત્પાદન અને પરીક્ષણ દરમિયાન આથો લાવવા માટે ઇનોક્યુલમની જરૂર છે.
(2) આથો લાવવા માટે વપરાતો કાચો માલ જટિલ હોય છે અને તે સ્ત્રોતોની વિશાળ શ્રેણીમાંથી આવે છે.વિવિધ એકલ કાર્બનિક પદાર્થો અથવા મિશ્રણનો આથો કાચા માલ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને અંતિમ ઉત્પાદન બાયોગેસ છે.વધુમાં, બાયોગેસ આથો 50,000 mg/L કરતાં વધુ COD માસ સાંદ્રતા અને ઉચ્ચ નક્કર સામગ્રી સાથે કાર્બનિક કચરો સાથે કાર્બનિક ગંદાપાણીની સારવાર કરી શકે છે.
બાયોગેસ સુક્ષ્મસજીવોની ઉર્જાનો વપરાશ ઓછો છે.સમાન પરિસ્થિતિઓમાં, એનારોબિક પાચન માટે જરૂરી ઉર્જા એરોબિક વિઘટનના 1/30~1/20 માટે જ હિસ્સો ધરાવે છે.
બાયોગેસ ફર્મેન્ટેશન ડિવાઇસના ઘણા પ્રકારો છે, જેનું માળખું અને સામગ્રીમાં ભિન્ન છે, પરંતુ તમામ પ્રકારના ઉપકરણો જ્યાં સુધી ડિઝાઇન વાજબી હોય ત્યાં સુધી બાયોગેસ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
બાયોગેસ આથો એ પ્રક્રિયાનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં બાયોગેસ ઉત્પન્ન કરવા માટે બાયોગેસ સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા વિવિધ ઘન કાર્બનિક કચરાને આથો આપવામાં આવે છે.તે સામાન્ય રીતે ત્રણ તબક્કામાં વિભાજિત કરી શકાય છે:
લિક્વિફેક્શન સ્ટેજ
વિવિધ નક્કર કાર્બનિક પદાર્થો સામાન્ય રીતે સુક્ષ્મસજીવોમાં પ્રવેશી શકતા નથી અને સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા તેનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી, તેથી ઘન કાર્બનિક પદાર્થોને પ્રમાણમાં નાના પરમાણુ વજનવાળા દ્રાવ્ય મોનોસેકરાઇડ્સ, એમિનો એસિડ્સ, ગ્લિસરોલ અને ફેટી એસિડ્સમાં હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ કરવું આવશ્યક છે.પ્રમાણમાં નાના પરમાણુ વજનવાળા આ દ્રાવ્ય પદાર્થો માઇક્રોબાયલ કોશિકાઓમાં પ્રવેશી શકે છે અને વધુ વિઘટિત થઈ શકે છે અને તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
એસિડોજેનિક સ્ટેજ
સેલ્યુલોસિક બેક્ટેરિયા, પ્રોટીન બેક્ટેરિયા, લિપોબેક્ટેરિયા અને પેક્ટીન બેક્ટેરિયા ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર એન્ઝાઇમની ક્રિયા હેઠળ વિવિધ દ્રાવ્ય પદાર્થો (મોનોસેકરાઇડ્સ, એમિનો એસિડ્સ, ફેટી એસિડ્સ) વિઘટન અને નીચા પરમાણુ પદાર્થોમાં રૂપાંતર કરવાનું ચાલુ રાખે છે, જેમ કે બ્યુટીરિક એસિડ, પ્રોપિયોનિક એસિડ, એસિડિક એસિડ, પ્રોટીન. અને આલ્કોહોલ, કીટોન્સ, એલ્ડીહાઇડ્સ અને અન્ય સરળ કાર્બનિક પદાર્થો;તે જ સમયે, કેટલાક અકાર્બનિક પદાર્થો જેમ કે હાઇડ્રોજન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને એમોનિયા મુક્ત થાય છે.પરંતુ આ તબક્કામાં, મુખ્ય ઉત્પાદન એસિટિક એસિડ છે, જેનો હિસ્સો 70% કરતા વધુ છે, તેથી તેને એસિડ જનરેશન સ્ટેજ કહેવામાં આવે છે.આ તબક્કામાં ભાગ લેતા બેક્ટેરિયાને એસિડોજેન્સ કહેવામાં આવે છે.
મેથેનોજેનિક સ્ટેજ
મિથેનોજેનિક બેક્ટેરિયા બીજા તબક્કામાં મિથેન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં વિઘટિત એસિટિક એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન કરે છે, અને હાઇડ્રોજનની ક્રિયા હેઠળ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મિથેનમાં ઘટે છે.આ સ્ટેજને ગેસ પ્રોડક્શન સ્ટેજ અથવા મિથેનોજેનિક સ્ટેજ કહેવામાં આવે છે.
મિથેનોજેનિક બેક્ટેરિયાને -330mV ની નીચે ઓક્સિડેશન-ઘટાડવાની સંભાવના ધરાવતા વાતાવરણમાં રહેવાની જરૂર છે, અને બાયોગેસ આથો લાવવા માટે કડક એનારોબિક વાતાવરણની જરૂર છે.
સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે વિવિધ જટિલ કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટનથી લઈને બાયોગેસની અંતિમ પેઢી સુધી, તેમાં બેક્ટેરિયાના પાંચ મુખ્ય શારીરિક જૂથો સામેલ છે, જે આથો પેદા કરતા બેક્ટેરિયા, હાઇડ્રોજન-ઉત્પાદક એસિટોજેનિક બેક્ટેરિયા, હાઇડ્રોજન-વપરાશ કરનારા એસિટોજેનિક બેક્ટેરિયા, હાઇડ્રોજન-ખાવું. મેથેનોજેન્સ અને એસિટિક એસિડ ઉત્પન્ન કરતા બેક્ટેરિયા.મિથેનોજેન્સ.બેક્ટેરિયાના પાંચ જૂથો ખોરાકની સાંકળ બનાવે છે.તેમના ચયાપચયના તફાવત અનુસાર, બેક્ટેરિયાના પ્રથમ ત્રણ જૂથો એકસાથે હાઇડ્રોલિસિસ અને એસિડિફિકેશનની પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરે છે, અને બેક્ટેરિયાના પછીના બે જૂથો મિથેન ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરે છે.
આથો પેદા કરનાર બેક્ટેરિયા
ત્યાં ઘણા પ્રકારના કાર્બનિક પદાર્થો છે જેનો ઉપયોગ બાયોગેસ આથો માટે કરી શકાય છે, જેમ કે પશુધન ખાતર, પાકનો સ્ટ્રો, ખોરાક અને આલ્કોહોલ પ્રોસેસિંગ કચરો, વગેરે, અને તેના મુખ્ય રાસાયણિક ઘટકોમાં પોલિસેકરાઇડ્સ (જેમ કે સેલ્યુલોઝ, હેમીસેલ્યુલોઝ, સ્ટાર્ચ, પેક્ટીન, વગેરે) નો સમાવેશ થાય છે. વગેરે), લિપિડ્સ વર્ગ અને પ્રોટીન.આમાંના મોટાભાગના જટિલ કાર્બનિક પદાર્થો પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે અને તે સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા શોષાય અને ઉપયોગમાં લઈ શકાય તે પહેલા આથો પેદા કરનાર બેક્ટેરિયા દ્વારા સ્ત્રાવ કરાયેલ એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ઉત્સેચકો દ્વારા દ્રાવ્ય શર્કરા, એમિનો એસિડ અને ફેટી એસિડમાં વિઘટિત થવું જોઈએ.ફર્મેન્ટેટિવ ​​બેક્ટેરિયા ઉપરોક્ત દ્રાવ્ય પદાર્થોને કોષોમાં શોષી લે તે પછી, તે આથો દ્વારા એસિટિક એસિડ, પ્રોપિયોનિક એસિડ, બ્યુટિરિક એસિડ અને આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને તે જ સમયે હાઇડ્રોજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડની ચોક્કસ માત્રા ઉત્પન્ન થાય છે.બાયોગેસ આથો દરમિયાન આથોના સૂપમાં એસિટિક એસિડ, પ્રોપિયોનિક એસિડ અને બ્યુટીરિક એસિડની કુલ માત્રાને ટોટલ વોલેટાઇલ એસિડ (ટીવીએ) કહેવામાં આવે છે.સામાન્ય આથોની સ્થિતિમાં, એસિટિક એસિડ એ કુલ એક્સર્ટેડ એસિડમાં મુખ્ય એસિડ છે.જ્યારે પ્રોટીન પદાર્થોનું વિઘટન થાય છે, ત્યારે ઉત્પાદનો ઉપરાંત, એમોનિયા હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ પણ હશે.હાઇડ્રોલિટીક આથો પ્રક્રિયામાં ઘણા પ્રકારના આથો બેક્ટેરિયા સામેલ છે, અને ક્લોસ્ટ્રિડિયમ, બેક્ટેરોઇડ્સ, બ્યુટીરિક એસિડ બેક્ટેરિયા, લેક્ટિક એસિડ બેક્ટેરિયા, બિફિડોબેક્ટેરિયા અને સર્પાકાર બેક્ટેરિયા સહિત સેંકડો જાણીતી પ્રજાતિઓ છે.આમાંના મોટાભાગના બેક્ટેરિયા એનારોબ્સ છે, પણ ફેકલ્ટેટિવ ​​એનારોબ્સ પણ છે.[1]
મિથેનોજેન્સ
બાયોગેસ આથો દરમિયાન, મિથેનનું નિર્માણ અત્યંત વિશિષ્ટ બેક્ટેરિયાના જૂથને કારણે થાય છે જેને મિથેનોજેન્સ કહેવાય છે.મેથેનોજેન્સમાં હાઇડ્રોમેથેનોટ્રોફ્સ અને એસેટોમેથેનોટ્રોફ્સનો સમાવેશ થાય છે, જે એનારોબિક પાચન દરમિયાન ખોરાકની સાંકળમાં છેલ્લા જૂથના સભ્યો છે.તેમ છતાં તેઓ વિવિધ સ્વરૂપો ધરાવે છે, ખોરાક સાંકળમાં તેમની સ્થિતિ તેમનામાં સામાન્ય શારીરિક લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.એનારોબિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, તેઓ બેક્ટેરિયલ ચયાપચયના પ્રથમ ત્રણ જૂથોના અંતિમ ઉત્પાદનોને બાહ્ય હાઇડ્રોજન સ્વીકારનારની ગેરહાજરીમાં ગેસ ઉત્પાદનો મિથેન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેથી એનારોબિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ કરી શકાય.

છોડના પોષક દ્રાવણની પ્રક્રિયાની પસંદગી:
છોડના પોષક દ્રાવણનું ઉત્પાદન બાયોગેસ સ્લરીમાં ફાયદાકારક ઘટકોનો ઉપયોગ કરવા અને તૈયાર ઉત્પાદનને વધુ સારી લાક્ષણિકતાઓ બનાવવા માટે પૂરતા ખનિજ તત્વો ઉમેરવાનો ઇરાદો ધરાવે છે.
કુદરતી મેક્રોમોલેક્યુલર કાર્બનિક પદાર્થ તરીકે, હ્યુમિક એસિડમાં સારી શારીરિક પ્રવૃત્તિ અને શોષણ, જટિલતા અને વિનિમયના કાર્યો છે.
ચેલેશન ટ્રીટમેન્ટ માટે હ્યુમિક એસિડ અને બાયોગેસ સ્લરીનો ઉપયોગ બાયોગેસ સ્લરીની સ્થિરતામાં વધારો કરી શકે છે, ટ્રેસ એલિમેન્ટ ચેલેશન ઉમેરવાથી પાક વધુ સારી રીતે ટ્રેસ તત્વોને શોષી શકે છે.

હ્યુમિક એસિડ ચેલેશન પ્રક્રિયા પરિચય:
ચેલેશન એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં મેટલ આયનો એક જ પરમાણુમાં બે અથવા વધુ સંકલન અણુઓ (બિન-ધાતુ) સાથે સંકલન બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે જેથી મેટલ આયનો ધરાવતી હેટરોસાયક્લિક માળખું (ચેલેટ રિંગ) રચાય.અસરનો પ્રકાર.તે કરચલાના પંજાના ચેલેશન અસર જેવું જ છે, તેથી તેનું નામ.ચેલેટ રીંગનું નિર્માણ ચેલેટને સમાન રચના અને બંધારણ સાથે બિન-ચેલેટ સંકુલ કરતાં વધુ સ્થિર બનાવે છે.ચેલેશનને કારણે વધતી સ્થિરતાની આ અસરને ચેલેશન અસર કહેવાય છે.
એક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા જેમાં એક પરમાણુ અથવા બે અણુઓનું કાર્યાત્મક જૂથ અને મેટલ આયન સંકલન દ્વારા રિંગ માળખું બનાવે છે તેને ચેલેશન કહેવામાં આવે છે, જેને ચેલેશન અથવા સાયકલાઇઝેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.માનવ શરીર દ્વારા લેવામાં આવતા અકાર્બનિક આયર્નમાંથી, માત્ર 2-10% ખરેખર શોષાય છે.જ્યારે ખનિજોને સુપાચ્ય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેને "ચેલેટ" સંયોજન બનાવવા માટે સામાન્ય રીતે એમિનો એસિડ ઉમેરવામાં આવે છે.સૌ પ્રથમ, ચેલેશન એટલે ખનિજ પદાર્થોને સુપાચ્ય સ્વરૂપોમાં પ્રક્રિયા કરવી.સામાન્ય ખનિજ ઉત્પાદનો, જેમ કે અસ્થિ ભોજન, ડોલોમાઇટ, વગેરે, લગભગ ક્યારેય "ચેલેટેડ" થયા નથી.તેથી, પાચન પ્રક્રિયામાં, તેને પ્રથમ "ચેલેશન" સારવારમાંથી પસાર થવું જોઈએ.જો કે, મોટાભાગના લોકોના શરીરમાં ખનિજોને "ચેલેટ" સંયોજનો (ચેલેટ) સંયોજનોમાં બનાવવાની કુદરતી પ્રક્રિયા સરળતાથી કામ કરતી નથી.પરિણામે, ખનિજ પૂરક લગભગ નકામી છે.આના પરથી આપણે જાણીએ છીએ કે માનવ શરીર દ્વારા ગળેલા પદાર્થો સંપૂર્ણપણે તેમની અસર કરી શકતા નથી.મોટાભાગના માનવ શરીર ખોરાકને અસરકારક રીતે પચાવી શકતા નથી અને શોષી શકતા નથી.સમાવિષ્ટ અકાર્બનિક આયર્નમાં, ફક્ત 2% -10% ખરેખર પાચન થાય છે, અને 50% વિસર્જન કરવામાં આવશે, તેથી માનવ શરીરમાં પહેલેથી જ "ચેલેટેડ" આયર્ન છે.“ઉપચારિત ખનિજોનું પાચન અને શોષણ સારવાર ન કરાયેલ ખનિજો કરતાં 3-10 ગણું વધારે છે.જો તમે થોડા વધુ પૈસા ખર્ચો છો, તો પણ તે મૂલ્યવાન છે.
હાલમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા મધ્યમ અને ટ્રેસ એલિમેન્ટ ખાતરો સામાન્ય રીતે પાક દ્વારા શોષી અને ઉપયોગમાં લઈ શકાતા નથી કારણ કે અકાર્બનિક ટ્રેસ તત્વો જમીનમાં માટી દ્વારા સરળતાથી નિશ્ચિત થઈ જાય છે.સામાન્ય રીતે, માટીમાં ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વોની ઉપયોગની કાર્યક્ષમતા અકાર્બનિક ટ્રેસ તત્વો કરતાં વધુ હોય છે.ચીલેટેડ ટ્રેસ એલિમેન્ટ્સની કિંમત પણ અકાર્બનિક ટ્રેસ એલિમેન્ટ ખાતરો કરતાં વધુ છે.